Niedriger Stromverbrauch, niedriger Spannung, langsamer Oszillator (0,1 Hz)?

Ich hatte heute die Gelegenheit, eine sehr interessante Schaltung mit einem programmierbaren Unijunction-Transistor als Timer zu analysieren.

Die Stromversorgung variiert und der Stromkreis muss mit weniger als 10 uA Strom betrieben werden (ohne Aufladen der Kappe). Es löst alle 10 bis 30 Sekunden einen SCR aus, solange die Stromversorgung über 1,8 VDC liegt, und muss in einem Bereich von 1,8 bis 7,0 VDC betrieben werden.

Das Timing ist nicht kritisch - etwa 10 bis 30 Sekunden Intervalle zum Auslösen des SCR sind in Ordnung (ein kurzer positiver Impuls). Je niedriger die Spannung, desto länger ist das Zeitintervall.

Der Kicker ist der niedrige Strombedarf (10 uA oder weniger), der niedrige Spannungsbedarf (1,8 V) und wie immer niedrige Kosten (dh das Ersetzen eines 10-Cent-PUT durch einen 30-Cent-Mikrocontroller wäre nicht ideal).

Welche anderen Optionen sollte ich für ein billiges Timer-Design mit geringem Strom, niedriger Spannung und geringer Genauigkeit suchen?

Dynamische Stromberechnung aus Datenblatt. Der RC wird wahrscheinlich zusätzlich zum statischen Strom des Schmitt etwa 0,3 μA ziehen.

Ich habe einmal einen Mikropower-Weck-Timer gemacht, der weniger als 1µA benötigte. Ich konnte die ursprüngliche Schaltung nicht mehr finden, aber dies kommt der Topologie ziemlich nahe, da ich mich daran erinnere. Es macht sowieso Sinn, ob es genau so ist, wie ich es vorher benutzt habe oder nicht.

Diese Version verbraucht einige µA, aber die Widerstände sind hoch genug, damit Sie sich keine Sorgen über Platinenlecks und zusätzliche Sauberkeit machen müssen.

Während des Timer-Aus-Zustands, der meistens auftritt, sind alle Transistoren ausgeschaltet. C2 lädt sich langsam vom Strom durch R2 auf. Schließlich bringt dies die Basis von Q2 hoch genug, um sie einzuschalten, wodurch Q1 eingeschaltet wird, wodurch der Kollektor von Q1 hoch geht. Diese hohe Kante macht zwei Dinge. Zuerst wird der SCR eingeschaltet. Zweitens wird Q3 vorübergehend eingeschaltet. Q3 dichargt dann C2, wodurch es und Q1 ausgeschaltet werden und der Zyklus von vorne beginnt.

Transistoren sind bei diesen niedrigen Strömen schlecht spezifiziert, daher müssen Sie experimentieren. Die Ausgangsfrequenz dieser Schaltung hängt stark von der Versorgungsspannung ab, aber Sie sagten, das sei in Ordnung. Ich habe diese genaue Schaltung nicht getestet.

Ich würde einen Mikropower-Spannungsdetektor / MCU-Reset-Chip (1-2uA) verwenden, der von einem RC-Netzwerk als Relaxationsoszillator gespeist wird.

Hier ist ein einzelnes Schmitt-Gate - dieses von TI - 74LVC1G125 - mit beanspruchten 10 uA max. Icc über 1,65 V - 5,5 V - was unter Ihrer Vcc max-Spezifikation von 7 V liegt. ABER der andere erwähnte hat die gleiche Einschränkung - daher sind beide auf dieser Basis entweder inakzeptabel oder akzeptabel.

Die Kosten betragen 6 Cent in 3000 Stück von Digikey. Bei höheren Lautstärken etwas weniger.

Das NC7SZ14-Datenblatt befindet sich hier. Der Ruhe-Leckstrom erscheint ähnlich wie im obigen Teil.

Während Schmitt-Eingänge normalerweise jede Eingangsspannung ohne Probleme zulassen, wäre es wichtig zu prüfen, ob Icc ansteigt, wenn sich Vi dem 1/2 Vcc-Bereich nähert.